基于改进的YOLOv5龙眼果柄位置识别与检测方法

提出一种基于改进的YOLOv5s目标检测算法的龙眼果柄识别方法,以满足高效果柄位置识别及加工作业精细化管理需求。针对龙眼体积小,果柄与果实颜色相近等影响因素,引入CBAM注意力机制,强化对果柄位置特征的关注学习。同时简化模型复杂度,减少检测时间。在颈部网络中采用加权双向特征金字塔网络BIFPN,优化多尺度特征融合机制,提升模型检测精度。实验结果表明,改进的YOLOv5算法检测识别效果优于初始模型,能满足自动化龙眼剥壳中对果柄位姿检测精度及效率要求。

FY3D/GNOS大气掩星探测温度与TIMED/SABER探测温度和NRLMSISE00模式温度的比较

大气温度数据的精确探测对于研究中高层大气的结构特征和动力学过程具有重要意义.利用2019年1月至2021年12月共3年的FY3D掩星观测数据,借助TIMED/SABER探测数据和NRLMSISE00大气模式数据,对12~100 km范围内的大气温度数据进行比较.统计分析SABER-FY3D温度偏差(TSABER–TFY3D)和NRLMSISE00-FY3D温度偏差(TNRLMSISE00–TFY3D)及其随纬度、季节的分布和南北半球的差异.结果显示,三种温度数据随高度变化趋势是大体一致的,SABER-FY3D温度偏差在12~30 km高度范围内为正偏差(0~1.8K),随高度升高,温度偏差从30 km处的0 K增加到77 km处的-11.6 K.NRLMSISE00-FY3D温度偏差在平流层为正偏差(0~4.4 K),在中间层和低热层为负偏差(-2~0 K).两种温度偏差随纬度和季节都存在明显的变化特征.60 km以下,SABER-FY3D温度偏差在低纬地区较小(-3.8~1.8 K),高纬地区较大(-12~1.6 K),夏季较小(-0.5~2.2 K),冬季较大(-6.2~1 K);NRLMSISE00-FY3D温度偏差正好相反,在高纬地区较小(-1.6~2.4K),低纬地区较大(-3.9~6.1 K),冬季较小(-2~2.2 K),夏季较大(-1.3~7.1 K).两类月平均温度偏差的零偏差线所在高度在南北半球均存在春夏季节较高,秋冬季节较低的特征.冬季40~60 km高度区域内,北半球的SABER-FY3D平均温度负偏差比南半球的明显.

基于数据挖掘技术的“智慧旅游”文本研究分析

在旅游景区的网络评论平台中,由于游客们的评论数量庞大且内容杂乱,依靠人工经验来处理评论文本的分类工作将会导致其分类效率低且差错率高等现象,而基于数据挖掘技术的文本分析将可以大大改善这一现象.为此,本文将基于数据挖掘技术来对“智慧旅游”中景区及酒店网评文本数据进行研究分析,并分别完成景区及酒店的印象分析、景区及酒店的综合评价、网评文本的有效性分析和景区及酒店的特色分析这四项工作任务.经实验分析表明,数据挖掘技术在文本分析中表现出良好的性能,且本文所选用的模型算法在解决四项指定任务中也都得到较为良好的结果.

风云卫星的掩星干大气温度廓线精准度特征

风云三号气象卫星C星/D星/E星的掩星接收机接收GPS和北斗导航卫星信号,形成掩星事件,进而反演得到大气温度廓线。利用2016—2022年FY-3C/3D/3E GPS和北斗掩星干大气温度廓线,通过与ERA5再分析资料对比,分析掩星干大气温度的精准度特征。结果表明:掩星干大气温度廓线在200 hPa至20 hPa间精度最高,标准偏差约为1 K,且GPS与北斗掩星的误差特征相近。在稳定度方面,FY-3C GPS掩星干大气温度平均偏差线性变化趋势为-0.0055 K·a^(-1),与国外同类掩星资料稳定性相当。因2021年初掩星天线多径效应订正,FY-3D GPS掩星干大气温度与ERA5再分析资料的平均偏差出现明显跳变,平均偏差值从-0.154 K降为-0.007 K,负偏差显著减小。总体上,FY-3C GPS掩星干大气温度廓线长序列稳定度较好,北斗掩星干大气温度廓线精度能够达到或优于GPS,风云极轨卫星序列的GPS和北斗掩星在长序列稳定性上具有良好的应用前景。

基于产量和水氮利用效率的玉米/大豆间作系统炭氮配施方案优选

【目的】实现间作系统低耗高效增产,获得适宜的炭氮配施方案。【方法】以间作玉米、大豆为试材进行田间小区试验,设置3个施炭水平:C0(0 t/hm^(2))、C1(15 t/hm^(2))、C2(30 t/hm^(2))和3个施氮水平:N1(135 kg/hm^(2))、N2(180 kg/hm^(2))、N3(225 kg/hm^(2)),并设置对照(CK,不施炭和氮),研究不同炭氮水平对玉米/大豆间作系统产量和水氮利用效率的影响,选用博弈论赋权的TOPSIS法进行综合评定,确定基于产量和水氮利用效率的最优配施方案。【结果】炭、氮及其交互作用对玉米和大豆的产量及水氮利用效率均有影响。其中C1N2处理的玉米产量和水分利用效率最高,C1N1处理的大豆产量、氮肥利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率最高。通过解析炭氮调控模型得出,施炭和施氮协同影响综合评定值,随着施炭量和施氮量的增加,综合评定值先增加后降低,适宜生物炭减施氮肥对玉米/大豆间作系统产量及水氮利用效率具有正向耦合作用。【结论】推荐水肥相对充足的东北地区采用施炭量17.1~24.0 t/hm^(2)、施氮量154.8~173.7 kg/hm^(2)的配施方案。研究可为玉米/大豆间作系统“减氮增效”提供科学依据。

基于GPS掩星的单频处理验证及精度分析

基于FY-3E卫星上的GPS掩星观测数据对单频掩星处理算法进行验证并分析其精度。首先由L_1频点的载波相位观测和伪距观测C_1计算出相对电离层TEC(relTEC);然后重构第二频点的载波相位观测L_(2)^(*),并反演大气折射率产品;最后验证和分析单频相对电离层电子总含量relTEC、重构L_(2)^(*)附加相位和折射率产品的精度。结果表明:1)单频计算得到的relTEC和L_(2)^(*)附加多普勒与双频结果的相关性系数多数大于0.95;2)L_(2)^(*)附加多普勒的相对平均偏差多数小于0.2%,相对标准差多数小于0.4%;3)单、双频反演折射率相对ERA5数据的bias和RMS指标一致性良好,位势高度在25 km以上单频反演的折射率精度相比双频有微弱降低。

辽宁省水资源开发利用时空特征分析

根据辽宁省2011—2020年社会经济和用水数据,从开发利用结构、效率以及利用量3个方面使用均衡度与信息熵、空间分级分类、基尼系数与洛伦兹曲线、变异系数揭示水资源开发利用时空特征。结果表明:辽宁省水资源空间禀赋与第二产业用水空间布局的匹配性及均衡性最差,基尼系数和变异系数为0.31~0.35、0.82~0.90;2011—2020年各地市用水结构均衡度变化范围为0.41~0.76范围,各行业用水效率的空间差异性明显,其中第二产业用水空间布局和用水效率逐年改善提升,可为辽宁省水资源高效合理性开发利用、规划提供一定支持。

GNSS-R/IR监测地表冻融状态对延迟多普勒波形和多路径数据影响分析

将GNSS-R/IR技术的应用领域拓展到地表冻融状态的监测中,本文利用冻融土混合介质介电常数模型计算土壤介电常数,采用双站全极化相干反射率模型和随机粗糙面散射模型,分别计算了经冻融土反射的GPS相干反射量的镜像反射率,以及GPS非相干反射分量的漫散射特性。模拟分析了冻融转换时,GPS多路径信息(GNSS-IR)以及包含漫散射信号的延迟多普勒图(GNSS-R)的变化特征。理论研究表明冻融转换过程中,地表介电常数的变化导致GPS多路径信息和延迟多普勒图的明显变化。本文从散射机理上揭示了利用GNSS-R和GNSS-IR遥感进行地表冻融特性监测的理论依据。

FY-3D卫星的北斗掩星分布特征与误差特性

利用2018年1-3月FY-3D卫星的掩星折射率数据,研究了北斗导航卫星系统的掩星分布特点、数据精度以及误差统计特征。北斗导航卫星系统同步静止轨道掩星沿卫星轨道呈弧状分布在南北两极地区,倾斜轨道掩星在东西半球低纬度地区分别形成一小一大两个空洞,中地球轨道掩星则全球均匀分布。北斗掩星折射率数据精度在探测核心区域,即12~32 km范围内,与ERA5再分析资料计算的折射率相比,平均偏差的标准差约为1.5%,在核心区外,标准差从1.5%逐渐增大到6%。静止轨道掩星的平均偏差在高层略大于倾斜轨道和中地球轨道掩星。下降掩星在20 km以上区域的标准差大于上升掩星,20 km以下区域小于上升掩星。高纬地区北斗掩星标准差最小,低纬地区最大,对流层中下层尤其明显。分析结果表明,北斗掩星的数据精度和误差特征与GPS掩星数据相似。

掩星大气探测系统误差源分析

根据掩星大气探测反演原理,研究了影响系统产品精度的误差源,并对多普勒观测误差、天线相位中心变化误差、多路径误差、卫星质心变化误差、导航卫星钟飘、卫星姿态变化误差和精密定轨速度误差进行分析,根据工程实现可行性提出了系统误差分配建议,为掩星大气探测系统设计提供参考.

基于知识关联树的知识协同模型研究及应用

融合精准教育、多领域知识和多种应用技术的个性化教育是大数据时代的新型工程培养模式。面对这种知识协同的需求,本文应用知识图谱和知识挖掘技术相结合,构建一种基于知识关联树的知识服务体系;融合了“知识”、“资源”、“用户”和“服务”4个核心要素,构建知识结构与资源相互联系的关联树,同时将用户的学习需求映射成核心知识关联树,实现为用户提供推荐精准学习路径(关联的核心知识集)和学习资源的知识协同服务。

一种基于北斗三号系统的GNSS-R海面干涉测高技术

GNSS-R干涉测高技术可用于中尺度海面高度观测,具有空间分辨率高、测量精度高等优势。与传统的GNSS-R本地码测高技术相比,GNSS-R干涉测高技术可以有效提升高度测量精度。虽然GNSS-R干涉测高技术已有一些研究,但是基于北斗三号的干涉测高应用还很少。本文根据GNSS-R干涉测高技术优势,针对北斗三号系统在干涉测高技术上的应用,研发了支持北斗三号的GNSS-R干涉测高接收机并描述了整体架构及实现。利用所研发的接收机进行水面干涉测高试验,首次获取了北斗三号B1和B2干涉测高波形,与传统GPS L1和北斗B1本地码测高波形进行对比。对两种方法计算出的水面高度进行对比,结果显示北斗三号干涉测高精度明显优于GPS L1和北斗B1传统本地码测高精度。

风云三号C星GNOS北斗掩星电离层探测初步结果

利用风云三号卫星C星GNOS掩星探测仪电离层数据,分析了2013年10月FY-3C GNOS探测的北斗掩星电离层廓线分布,将2013年10月1日至2015年10月10日期间FY-3C GNOS观测的F_2层峰值电子密度(N_mF_2)与地面电离层测高仪观测结果进行对比,验证了FY-3C GNOS北斗电离层掩星的探测精度.结果表明,FY3-C GNOS北斗电离层掩星与电离层测高仪探测的N_mF_2数据相关系数为0.96,平均偏差为10.21%,标准差为19.61%.在不同情况下其数据精度有如下特征:白天精度高于夜晚;夏季精度高于分季,分季精度高于冬季;中纬地区精度高于低纬地区,低纬地区精度高于高纬地区;BDS倾斜同步轨道(IGSO)卫星精度高于同步轨道(GEO)卫星和中轨道(MEO)卫星.FY-3C GNOS北斗电离层掩星与国际上其他掩星电离层数据精度的一致性对GNSS掩星探测资料的综合利用具有重大意义.

行星等离子体探测技术

等离子体是行星空间环境的基本要素之一.行星等离子体环境与行星的磁场环境和大气环境密切相关.等离子体环境探测有助于了解行星环境的演化历史和机制.行星等离子体探测经过几十年的发展,技术发展相对成熟,形成了以原位和遥感探测相结合的局面,大大提升了人类对行星环境的认知.原位探测以静电分析技术和磁场分析为主,遥感探测以无线电遥感为主.本文结合典型行星探测计划的等离子体探测载荷,介绍了行星等离子体探测技术的发展现状,总结了行星等离子体探测技术未来发展趋势.

基于异常值识别卡尔曼滤波器的短期交通流预测

针对智慧交通的需求提出了一种新颖有效的短时交通流预测方法,通过异常值识别扩展了卡尔曼滤波,使其能对噪声进行识别和过滤——异常值识别卡尔曼滤波器。利用卡尔曼滤波能有效地过滤导致系统不确定性的交通流波动,但这可能会使指示交通流突变的细微线索丢失,为了提升预测精度,应用离散小波变换对原始信号进行识别处理,在去掉异常值的同时保留原有对预测有效的信号源信息,此外还使用了历史参考值对预测值进行修正。在四个基准数据集上的大量实验表明,与常用及最新的预测模型相比,其结果MAPE平均降低了2.919%,RMSE平均降低了79.582。

GNSS极化测量降雨正演模拟与实验对比

研究证明,全球导航卫星系统(GNSS)极化无线电掩星(PRO)技术可以用于探测降雨。利用GPM DPR降雨率数据与PAZ卫星极化相移观测数据匹配,筛选出代表性降雨事件。通过选用TB等7种雨滴形状和MP等5种雨滴谱模型,采用T矩阵法对各事件进行正演,并分析PAZ极化相移的线性校正值、天线相位校正值与正演模拟值之间的关系。对比分析得出线性校正值、相位校正值与模拟值的相关系数分别为0.9994和0.9933,均方根差分别为0.3429和1.2765。模拟值与实测值之间高度相关,且更接近线性校正值。进一步的研究表明,模拟降雨率在1 mm·h^(–1)以下的事件时,雨滴谱采用MP或JD分布,雨滴形状采用SC或PB的模拟精度更高;降雨率在1 mm·h^(–1)以上的事件,雨滴谱采用MP或SS分布,雨滴形状采用TB的模拟结果最优。

基于树模型机器学习方法的GNSS-R海面风速反演

GNSS-R是基于GNSS卫星反射信号的一种新技术.GNSS-R技术可以运用到海面风场反演中,传统的GNSS-R技术反演海面风场主要有波形匹配和经验函数两种方法,风速反演精度约为2m·s^-1.波形匹配方法耗时多,计算量大;经验函数方法通常只使用少量物理观测量,会造成信息浪费,损失一定的反演精度.为了提高海面风速的反演精度,引入机器学习领域常用的树模型算法决策树、随机森林、GBDT等对海面风速进行预测.利用GNSS-R与ECMWF数据构成训练集和验证集,训练集用于模型学习,验证集用于检验模型的反演效果.实验结果显示,决策树和随机森林预测误差约为0.6 m·s^-1,GBDT等算法的预测误差约为2 m·s^-1,满足风速反演要求.与GNSS-R传统反演方法相比,机器学习树模型算法效果更好,在验证集上表现稳定且误差较小.因此,可以将机器学习树模型算法运用到海面风速反演中.

“风云三号”电离层掩星气候学数据处理方法

电离层掩星观测数据具有长期稳定性以及无须定标等优势,在电离层气候学研究中占有重要地位,而有效的数据处理方法是掩星数据科学性、可用性的保障。文章提出的数据处理方法能够根据所选电离层参数的物理特性和太阳活动情况动态调整质量控制阈值,根据数据时间跨度以及空间范围划分不同的时间窗和地理空间步长,并将离散的参数数据映射到全球数据网格中,以提升对不同时期电离层异常廓线的针对性,同时保证数据的可靠,且具有灵活性强、易于模块化的特点。使用FY3-C GNOS电离层掩星数据对该方法的有效性进行了验证,以期为基于电离层掩星数据开展电离层长期气候学研究提供高效的数据处理方式。

Exploring Greenhouse Gases Water and Climate Changes:Scientific Opportunities for the Climate and Atmospheric Composition Exploring Satellites Mission

The Essential Climate Variables(ECVs),such as the atmospheric thermodynamic state variables and greenhouse gases,play an important role in the atmosphere physical processes and global climate change.Given the need of improvements in existing ground-based and satellite observations to successfully deliver atmosphere and climate benchmark data and reduce data ambiguity,the Climate and Atmospheric Composition Exploring Satellites mission(CACES)was proposed and selected as a candidate mission of the Strategic Priority Research Program of Chinese Academy Science(SPRPCAS).This paper presents an overview of the key scientific questions and responses of EC Vs in relation to global change;the principles,algorithms,and payloads of microwave occultation using centimeter and millimeter wave signals between low Earth orbit satellites(LEO-LEO microwave occultation,LMO)as well as of the LEO-LEO infrared-laser occultation(LIO);the CACES mission with its scientific objectives,mission concept,spacecraft and instrumentation.

3D智能数字化摊铺技术在溧高高速公路路面施工中的应用

在路面施工中,常常出现路面高程控制合格率低、厚度控制不均匀等质量通病,为了解决这些问题,溧高高速公路在路面摊铺中采用了3D控制技术,通过安装在摊铺机上的控制系统,对摊铺厚度、高程以及线形等参数实时调整,实现对路面高程、厚度的双重控制的预期效果。通过对溧高高速公路路面进行实体检测,发现使用3D技术后,路面平整度、高程和厚度合格率远远高于传统施工工艺,可在江苏省高速公路大范围推广应用。本文的创新点在于,通过对3D摊铺技术进行详细解读并通过与传统方式的对比,得出了可靠结论。